Otrzymywanie mullitu metodą zol-żel.

• Autorzy: Potoczek M. , Oleksy M.

Warianty tytułu

EN

Mullite synthesis by Sol-gel method.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ parametrów procesu zol-żel (pH, stopień rozcieńczenia alkoholem, ilość wprowadzonej wody) na temperaturę krystalizacji mullitu otrzymywanego z glinokrzemianowych żeli. Glinokrzemianowe żele otrzymano poprzez hydrolityczną polikondensację uwodnionego azotanu glinu (Al(NO3)3 x 9 H2O) i tetraetoksysilanu (TEOS, Si(OC2H5)4). W badaniach przyjęto hipotezę, że w procesie zol-żel w warunkach wolnej hydrolizy następuje wbudowywanie jonów glinowych do amorficznej sieci krzemionki i dlatego możliwe jest powstawanie syntetycznego mullitu we względnie niskiej temperaturze tj. 980 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że preparatyka żeli glinokrzemianowych ma istotny wpływ na proces krystalizacji mullitu. Żele glinokrzemianowe otrzymane z roztworów o niskiej wartości pH (pH=1) i małej zawartości wody przekształcały się w krystaliczny mullit w temperaturze około 980 stopni Celsjusza. Natomiast żele otrzymywane z roztworów o wyższych wartościach pH i większej zawartości wody, po wypaleniu w temperaturze nie wyższej niż 1100 stopni Celsjusza przekształcały się w fazę spinelową Si-Al.

EN

The effects of the sol-gel processing parameters (pH, dilution by alcohol, water content) on the process of mullite formation from alumino-silicate gels were studied. The alumino-silicate gels were prepared by hydrolytic polycondensation of aluminium nitrate nanohydrate (Al(NO3)3 x 9 H2O) and tetraethyl orthosilicate (TEOS, Si(OC2H5)4). The assumption was made that under slow hydrolysis conditions the aluminium ions were incorporated into the amorphous silica network and therefore the mullite formation at relatively low temperature of 980 degrees centigrade was posible. The preparation of alumino-silicate gels was found to be the essential factor influencing mullite formation. The gels prepared at low pH (pH=1) and low water content transformed into crystalline mullite at relatively low temperature of 980 degrees centigrade. On the other hand the gels prepared at higher pH values and with more water content transformed to the Si-Al spinel phase at the temperature range up to 1100 degrees centigrade.

Słowa kluczowe

PL

synteza chemiczna; mullit; metoda zol-żel; parametry procesu; żele glinokrzemianowe; krystalizacja mullitu; faza spinelowa

EN

mullite synthesis; sol-gel method; processing parameters; alumino-silicate gels; mullite formation; spinel phase

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2001
• Tom: R. 52, nr 6
• Strony: 30--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Potoczek M.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny

autor

Oleksy M.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny

Bibliografia

• [1] Aksay I.A., Dabbs D.M., Sarikaya M.: „Mullite for Structural, Electronic, and Optical Applications" J. Am. Ceram. Soc., 74, 10, 2343-58 (1991).
• [2] Mah T.H., Mazdiyasni K.S.: „Mechanical Properties of Mullite", J. Am. Ceram. Soc., 66, 10, 699-703 (1983).
• [3] Tumma R.R.: „Ceramic and Glass Ceramic Packaging in the 1990s" J. Am. Ceram. Soc., 74, 5, 895-908 (1991).
• [4] GEentilman R.L.: „Current and Emergin Materials for 3-5 Micron IR Transmission", Infrared Opt. Transm. Mater., Proc. SPIE, 683 2-11 (1986).
• [5] Li D.X., Thomson W.J.: „ Mullite Formation Kinetics of a Single - Phase Gel", J. Am. Ceram. Soc., 73, 964-9 (1990).
• [6] Chakravorty A., Ghosh D.K.: „Synthetic and 980°C Phase Development of Some Mullite Gels" J. Am. Ceram. Soc., 71, 978 (1988).
• [7] Sundaresan S., Aksay I.A.: „Mullitization of Diphasis Aluminosilicate Gels", J. Am. Ceram. Soc. 74, 10, 2388-92 (1992).
• [8] Okada K., Otsuka M.: „Characterization of the Spinel Phase from SiO2-Al2O3 Xerogels and the Formation Process of Mullite", J. Am. Ceram. Soc., 69, 9, 652-56 (1986).
• [9] Hoffmann D.W., Roy R., Komarneni S.J.: „Diphasis Xerogels, a New Class of Materials: Phases in the System Al2O3-SiO2", J. Am. Ceram. Soc., 67, 7, 468-71 (1984).
• [10] Simensic B., Radonjic L.: „Low Temperature Transformation of Alumino - Silicate Gels" Ceram. Int., 24, 553-557 (1998).
• [11] Brinker C.T., Scherer G.W.: Sol-Gel Science. Academic Press Inc., Boston, 1990.
• [12] D.X. Li, Thomson W.J.: „Effect of Hydrolysis on the Kinetics of High-Temperature Transformations in Aluminosilicate Gels", J. Am. Ceram. Soc., 71, 11, 978-987 (1988).